劉貴斌，周江偉，黃 璜

（湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院／南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙410128）

稻田養(yǎng)魚是中國農(nóng)業(yè)文明中一種經(jīng)典的農(nóng)耕模式，同時中國是世界上最早實行稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的國家。據(jù)考證，中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)起源于東漢時期并延續(xù)至今，具有悠久的歷史和成熟的體系［1］。稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)還是一種典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，通過人為構(gòu)建合理的稻魚生態(tài)系統(tǒng)能實現(xiàn)地水兩用、種養(yǎng)耦合，從而達到綠色生產(chǎn)、種養(yǎng)雙豐的實效。因此，中國稻魚共生系統(tǒng)在2005年被聯(lián)合國糧農(nóng)組織選為首批全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)之一［2］。與水稻單作相比，稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在保證水稻產(chǎn)量不降低或略有增加的前提下每公頃能收獲水產(chǎn)品1～3 t，經(jīng)濟效益約為水稻單作的1.5～3.5倍；同時，實行稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)能有效減少水稻生產(chǎn)過程中農(nóng)化產(chǎn)品的使用［3～8］。因此，稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在保障國家糧食安全、食品安全和生態(tài)安全，促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村增業(yè)和農(nóng)民增收等方面扮演著舉足輕重的角色。本文通過總結(jié)前人研究成果和開展相關(guān)調(diào)研，系統(tǒng)地闡述了中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的發(fā)展歷程和進步成果，并對中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的功能進行了深入分析。

1 稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)機理

稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)是指在人工改造后的稻田淺水環(huán)境中同時進行水稻種植與淡水魚類養(yǎng)殖（圖1）。稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的核心是稻魚共生生態(tài)系統(tǒng)的科學構(gòu)建。在常規(guī)稻田生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過工程改造和人為引進淡水魚種于水稻生產(chǎn)季節(jié)進行稻田養(yǎng)殖，從而形成一個新的生態(tài)系統(tǒng)。在該生態(tài)系統(tǒng)中，除光、溫、水、土、氣及其他無機物質(zhì)等非生物成分外，還包含有各類生物成分，其中，生產(chǎn)者主要是水稻和雜草；消費者由魚類、昆蟲和其他水生動物共同組成；分解者主要由各類微生物組成；同時，系統(tǒng)中的物種之間存在著一些相互作用，例如：水稻與雜草是競爭關(guān)系；魚與雜草、昆蟲等是捕食與被捕食關(guān)系；水稻與魚是共生關(guān)系等［9］。與常規(guī)稻田生態(tài)系統(tǒng)相比，稻魚生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈與食物網(wǎng)的復(fù)雜度大幅提高，擁有更完善的物質(zhì)能量流動途徑（圖1），從而能更高效地利用、傳輸和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的物質(zhì)能量，更好地適應(yīng)自然條件的變化波動。稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的關(guān)鍵是利用魚在系統(tǒng)中的積極作用。一方面，可以通過魚在田間的活動和排泄達到一定程度地中耕和不間斷施肥的效應(yīng)。有關(guān)統(tǒng)計表明，稻魚生產(chǎn)系統(tǒng)每產(chǎn)出25 kg魚時，魚類能夠排泄40 kg的糞便到稻田中，相當于施了6.25 kg的硫酸銨和2.25 kg的過磷酸鈣，這能有效減少化肥使用量并保證土壤肥力［10］。另一方面，魚類在系統(tǒng)中能起到除草滅蟲的效應(yīng)。研究表明，當魚類在田間覓食時能除去74%～87%的雜草，而當草魚放養(yǎng)比例大時更能基本上抑制雜草，同時與除草劑相比，其具有徹底性、經(jīng)常性和安全性等優(yōu)勢［11］；另外，魚類對水稻的共生效應(yīng)能顯著減少水稻病蟲害發(fā)生的概率，從而能降低農(nóng)藥的使用，一定程度上可以防止農(nóng)業(yè)污染［12］。通過將系統(tǒng)中最大的初級生產(chǎn)者（水稻）與最大的消費者（魚類）有機地結(jié)合起來，使得稻魚生產(chǎn)更有利于人類的需要，能為人類提供更多的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。

圖1 稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)系統(tǒng)的模式、物種間關(guān)系及能量流動途徑Fig.1 Pattern，relations among species and energy flow paths in rice－fish p roduction system

2 中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的發(fā)展

中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的歷史悠久，其發(fā)展伴隨著中國水稻種植制度、農(nóng)業(yè)發(fā)展方針以及糧食安全狀況的改變而在不斷調(diào)整變化。以稻魚生產(chǎn)的主副產(chǎn)品（水稻和魚）的整合關(guān)系為順序主線，中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的發(fā)展歷程可以劃分為三個階段：“稻主魚輔”階段、“以魚為主”階段和“稻魚并重”階段。

2.1 “稻主魚輔”階段

20世紀50年代至70年代，中國的糧食安全遠沒有得到全面保障，而水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定增長對保障國家糧食安全具有基礎(chǔ)性的作用［13］。為了確保糧食安全，政府和有關(guān)機構(gòu)在這一時期樹立了以水稻為綱的糧食安全觀，追求高產(chǎn)成為了水稻種植的第一目標［14］，加之此時的耕地生產(chǎn)力較低，所以這一時期的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)著重于水稻高產(chǎn)種植，所采用的生產(chǎn)方式為平板式稻田養(yǎng)魚，即在種植水稻的稻田中零散地放養(yǎng)一定數(shù)量的魚類，稻田不做工程改造，側(cè)重點在種而不在養(yǎng)。為了保證水稻的生長和高產(chǎn)，該生產(chǎn)模式一般不進行飼料投喂和養(yǎng)殖管理，同時這一時期農(nóng)藥和化肥開始在中國大量推廣使用［15］，加之魚苗獲取不便，導致這一時期的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)出現(xiàn)了商品魚產(chǎn)量低、綜合經(jīng)濟效益低等問題，使得該時期的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)呈現(xiàn)出“稻主魚輔”的局面，并且該時期的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)面積呈現(xiàn)波動式變化，最多時約為67萬hm2。

2.2 “以魚為主”階段

20世紀80年代初期至90年代初期屬于“以魚為主”的發(fā)展階段，即在兼顧水稻種植的同時開始尋求稻田中魚類養(yǎng)殖的發(fā)展和提升。隨著水稻栽培技術(shù)和種植品種的不斷進步和改良，這一時期中國的水稻產(chǎn)量穩(wěn)步提升［16］；加上改革開放以來人均收入水平不斷提高，中國居民的食物需求和膳食結(jié)構(gòu)有了較大的變化，具體表現(xiàn)為谷物類食物的消費減少，畜（禽）肉類、蛋類和水產(chǎn)類食物的需求增加［17］。然而，隨著人口的不斷增長，中國的耕地、水、環(huán)境等資源的壓力日益加重，導致肉類供需平衡保障難度加大。因此，該時期的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)不再一味追求水稻高產(chǎn)而忽視魚的養(yǎng)殖管理。一方面，為了增加稻田中魚的生活面積從而增加放養(yǎng)量，該階段的生產(chǎn)方式由平板式養(yǎng)殖的單一模式升級為凼溝式和壟溝式等多種各具特色的工程養(yǎng)殖模式［18］；另一方面，為了保證魚的高產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn)，該階段的管理方式由依靠稻田中天然飼料的自給自足模式發(fā)展為天然飼料結(jié)合人工投喂的精確管控模式。同時，魚苗繁育技術(shù)的發(fā)展使得種苗的獲取更加便利［19］。由此，“千斤稻，百斤魚”的模式得以實現(xiàn)，并開始形成一定的規(guī)模。1994年，全國約有21個?。ㄊ?、區(qū)）進行稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)，總生產(chǎn)面積約85萬hm2，商品魚總產(chǎn)量約 21萬 t，單產(chǎn)約 243 kg／hm2［20］。

2.3 “稻魚并重”階段

進入20世紀90年代中期以后，中國開始尋求農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，著力于幫助廣大農(nóng)民脫貧致富，由此開始對一批特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)進行大力扶持和推廣［21］。在此期間，農(nóng)業(yè)部面向全國的農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)和水利部門下發(fā)了《關(guān)于加快發(fā)展稻田養(yǎng)魚，促進糧食穩(wěn)定增產(chǎn)和農(nóng)民增收的意見》的通知，并多次在全國稻魚生產(chǎn)典型區(qū)域召開稻魚生產(chǎn)交流會，強調(diào)要將稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)當作一項產(chǎn)業(yè)工程來實施［22］。這一時期的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)全面實行標準化、工程化運作，強調(diào)實現(xiàn)“稻魚并重”，尋求稻魚雙線并行發(fā)展。一方面，科學制定稻田工程的改造標準并嚴格實施，同時在生產(chǎn)管理過程中實行綠色生產(chǎn)與稻田養(yǎng)魚的有機結(jié)合，采用清潔生產(chǎn)工藝，杜絕有害農(nóng)化產(chǎn)品和抗生素飼料等的使用，保證綠色米和生態(tài)魚的品質(zhì)；另一方面，為了實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益，大力開展特色稻魚生產(chǎn)模式和名特優(yōu)品魚類的稻田養(yǎng)殖，同時鼓勵以稻魚生產(chǎn)為依托發(fā)展旅游觀光、食品加工、素質(zhì)教育等活動，實現(xiàn)稻田養(yǎng)魚的一二三產(chǎn)業(yè)融合。2015年，全國共有27個?。ㄊ?、區(qū)）開展稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)，總生產(chǎn)面積約150萬hm2，商品魚總產(chǎn)量約 156萬 t，單產(chǎn)約 1040 kg／hm2［23］。2017年2月5日，中共中央、國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深入推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動能的若干意見》的一號文件，提出要推進稻田綜合種養(yǎng)，把它作為推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措［24］。由此，全國各地將興起新一輪的稻田養(yǎng)魚高潮。

3 中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的進步

經(jīng)過幾十年的發(fā)展變革，中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在田間工程、養(yǎng)殖品種、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)技術(shù)等方面不斷革新創(chuàng)造；同時在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深入和水稻單作生產(chǎn)利潤微薄的背景下，國家和地方都加大了對高效種養(yǎng)業(yè)的投入，積極推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化的進程；加之市場對于生態(tài)綠色農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增加，在這些內(nèi)核外因的驅(qū)動下中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)取得了從量變到質(zhì)變的長足進步（圖2），成為了中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要武器之一。

3.1 田間工程

稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在全中國的水稻種植地區(qū)都有一定程度地開展實踐，但由于開展地的自然條件、生產(chǎn)地貌、栽培方式等各有差異，因此針對不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件設(shè)計出了一系列相對應(yīng)的田間工程以取代傳統(tǒng)的平板式結(jié)構(gòu)。例如，對應(yīng)小丘塊的凼溝式工程，對應(yīng)丘陵的溝塘式工程，對應(yīng)平原和湖區(qū)的廂溝式工程以及對應(yīng)山區(qū)的壟溝式工程等［22］。

3.2 養(yǎng)殖品種

一方面，常規(guī)養(yǎng)殖品種由最初的鯉魚擴充至鯽魚、草魚、鰱魚、鳊魚等品種；另一方面，根據(jù)不同的市場需求和自然環(huán)境開發(fā)出了地方特色品種、優(yōu)質(zhì)品種以及經(jīng)濟價值較高的名品魚類等的稻田養(yǎng)殖。主要的品種有：羅非魚、革胡子鯰、小龍蝦、泥鰍、甲魚、紅鯉等［25～27］。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一方面，針對單一品種長期養(yǎng)殖造成的品種退化和發(fā)病率提高等問題推出了雙（多）品種混養(yǎng)或不同品種輪養(yǎng)的模式。例如，稻魚鱉混養(yǎng)模式、稻蝦鴨輪養(yǎng)模式等。另一方面，創(chuàng)造性地開發(fā)出水稻＋魚＋功能性生物的模式，即根據(jù)不同的生產(chǎn)需要選擇合適的功能性生物進行共生養(yǎng)殖。例如，稻萍魚共生模式通過增加浮萍類或水萍類植物的養(yǎng)殖為魚類提供天然食料從而減少人工投喂，同時浮萍類或水萍類植物能有效凈化稻田水體，為魚類的生長創(chuàng)造出更好的環(huán)境［28］；稻魚鴨共生模式通過科學地在養(yǎng)魚稻田放養(yǎng)一定數(shù)量的鴨子起到捕食稻株上部害蟲和露水處雜草的作用，消滅掉魚盲區(qū)中的蟲害和草害，與魚的除蟲滅草效應(yīng)起到互補作用，能更有效地解決稻魚生產(chǎn)中的病蟲草害，同時鴨子的活動能起到更好的中耕效果［29］。

3.4 生產(chǎn)技術(shù)

由粗放式的管理方式逐步過渡到精細化管控方式，并經(jīng)過多年的研究實踐發(fā)展出一系列稻田養(yǎng)魚配套技術(shù)，包括稻魚共生水稻栽培技術(shù)、農(nóng)化產(chǎn)品替代使用技術(shù)、肥水優(yōu)化管控技術(shù)以及病蟲害生態(tài)防治技術(shù)等［30～32］。在這些配套技術(shù)的驅(qū)動下，中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)取得了顯著的效益。雖然目前中國稻田養(yǎng)魚的面積由于諸多原因還沒有恢復(fù)到歷史最高水平，但是稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)所創(chuàng)造的產(chǎn)量基本上呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢；同時從1980年至2009年期間，在各類淡水養(yǎng)殖的水產(chǎn)品產(chǎn)量對于淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)貢獻率中，稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)位居第四位［33］。

圖2 中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的進步歷程Fig.2 The im proved process of rice－fish production in China

4 中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的功能

4.1 初級產(chǎn)品提供功能

稻魚生產(chǎn)系統(tǒng)作為一種復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，其最基礎(chǔ)的功能就是食物生產(chǎn)地和原材料提供地。稻田養(yǎng)魚能實現(xiàn)一地兩用、一水兩用，在同一塊土地面積上能同時提供水稻產(chǎn)品和水產(chǎn)品，在同一生產(chǎn)過程中能同時生產(chǎn)植物蛋白和動物蛋白，從而能為人們提供更多元化的商品和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。一般來說，稻魚共生系統(tǒng)所提供的初級產(chǎn)品包括稻谷、田魚及其制品、秸稈等。從近30年來中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)的產(chǎn)量與面積變化來看（圖3），中國稻田養(yǎng)魚在其生產(chǎn)面積呈現(xiàn)波動變化的同時產(chǎn)量保持逐年增加的趨勢，這表明隨著稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在技術(shù)、管理、運營方面的不斷發(fā)展進步，其初級產(chǎn)品提供功能得到了極大的提升，能更好地為豐富“菜籃子”工程和保障糧食安全做出貢獻。

圖3 中國稻田養(yǎng)魚產(chǎn)量與面積的年際變化Fig.3 Inter－annual change in yield and area of rice－fish farming in China

4.2 環(huán)境調(diào)節(jié)功能

隨著自然植被多樣性的不斷下降以及生態(tài)環(huán)境的日益惡化，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的功能已經(jīng)不再局限于作為食物生產(chǎn)場所和原材料提供地，它還與時俱進地具備了一些其他的功能，如控制病蟲草害、涵養(yǎng)土壤、營養(yǎng)保持、調(diào)節(jié)大氣、蓄水、凈化環(huán)境等環(huán)境調(diào)節(jié)功能［34］，而稻魚共生生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)節(jié)能力更是其中的佼佼者。在養(yǎng)魚稻田中由于魚的活動和排泄，使得稻田系統(tǒng)中的病蟲草害的發(fā)生概率降低并能培肥稻田土壤。王華等［5］研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)魚稻田的晚稻田間稻飛虱在孕穗期和抽穗期的蟲口密度分別減少了46.29%和34.56%；佀國涵等［25］研究表明，稻蝦共作顯著提高了0～40 cm土層有機碳、全鉀和堿解氮含量，0～30 cm土層全氮含量，0～10 cm土層全磷和速效磷含量以及20～40 cm土層速效鉀含量。水稻通過光合作用固定CO2釋放O2，能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)變?yōu)樯锬埽瑫r在稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)過程中還能夠顯著降低稻田甲烷排放通量的高峰值。向平安等［35］研究發(fā)現(xiàn)，稻鴨共作能有效減少水稻生長期間的甲烷排放，平均單位面積可減少31.42%的甲烷排放。稻魚共生系統(tǒng)內(nèi)的生態(tài)自循環(huán)能極大地降低系統(tǒng)對外部化學物質(zhì)的依賴，并增加系統(tǒng)的生物多樣性。袁偉玲等［36］研究發(fā)現(xiàn)，稻魚共作能顯著增加稻田水體浮游植物的密度和生物量，提高稻田水體浮游植物多樣性指數(shù)。

4.3 文化服務(wù)功能

中國的稻魚共生系統(tǒng)是全球首批重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)之一，具有重要的文化遺產(chǎn)價值；同時，稻田養(yǎng)魚在其悠久的發(fā)展歷史中孕育出了濃厚的文化內(nèi)涵，并且不斷沉淀吸收容納了與其密切相關(guān)的鄉(xiāng)村宗教禮儀、風俗習慣、民間文藝及飲食文化等［10］。因此，稻田養(yǎng)魚的開展地區(qū)可以依托稻魚共生系統(tǒng)的文化遺產(chǎn)價值及其自身的文化知識內(nèi)涵，從而構(gòu)建集文化、藝術(shù)、民俗、趣味和生態(tài)于一體的稻田養(yǎng)魚農(nóng)業(yè)景觀，并以此為載體給地方特色賦予價值，為觀光旅游豐富內(nèi)容，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)景觀休閑、文化遺產(chǎn)觀光的同時傳承中國傳統(tǒng)農(nóng)耕文化和農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)。

5 結(jié)束語

在經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展歷程之后，通過因地制宜的開發(fā)出多元化的田間工程和養(yǎng)殖品種、科學合理地完善生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及針對性地配套高效生產(chǎn)技術(shù)，中國稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)逐步地升級為中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系中舉足輕重的一環(huán)，顯示出了強大的生命力和后續(xù)發(fā)展力，能有效地實現(xiàn)國家農(nóng)業(yè)部提出的“千方百計保持糧食穩(wěn)產(chǎn)和農(nóng)民增收”和“確保不發(fā)生區(qū)域性重大動物疫情和重大農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事件”這兩個重大目標［37］，在實現(xiàn)中國綠色食品生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革方面起到了獨有的重要作用，并能為全球農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)保護提供實證案例，為可持續(xù)農(nóng)業(yè)和國際農(nóng)業(yè)發(fā)展提供示范案例。

稻田養(yǎng)魚既是中國農(nóng)耕技術(shù)的重要成果也是全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)，身兼糧食生產(chǎn)與文化傳承的雙重身份。因此，稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在今后的發(fā)展過程中，要嚴格貫徹循環(huán)節(jié)約、生態(tài)環(huán)保和品質(zhì)安全的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展要求，遵循因地制宜的原則，堅持以標準化、規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化為發(fā)展方向，不斷總結(jié)生產(chǎn)、管理、運營和技術(shù)上的經(jīng)驗教訓，在穩(wěn)定現(xiàn)有稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上，充分地挖掘稻田養(yǎng)魚的增產(chǎn)、增效潛力，不斷地發(fā)揮稻田養(yǎng)魚的產(chǎn)品供給、環(huán)境調(diào)節(jié)等功能，加快稻田養(yǎng)魚領(lǐng)域的一二三產(chǎn)業(yè)融合進程，讓稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)在保障國家糧食安全、食品安全和生態(tài)安全，促進國家農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村增業(yè)和農(nóng)民增收等方面更好地發(fā)揮其優(yōu)越的功能和作用。

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